Nově objevená populace nervových buněk nazývaná neurony typu I nNOS má silné systémové účinky na mozkovou aktivitu a průtok krve. Výzkum ukazuje, že tyto buňky jsou zásadní pro udržení zdravé mozkové funkce, s potenciálními důsledky pro pochopení poruch spánku, neurodegenerativních onemocnění a účinků chronického stresu.
Discovery: Malá skupina s přehnaným vlivem
Vědci z Pennsylvania State University zjistili, že těchto několik neuronů, umístěných většinou v hlubokých vrstvách mozkové kůry, hraje překvapivou roli v regulaci spontánních oscilací mozku – rytmických pulzací krevního toku, které dodávají kyslík a čistí odpad. Aby vědci porozuměli jejich funkci, selektivně odstranili neurony typu I nNOS z mozků myší a pozorovali účinky.
Co se stane, když tyto buňky zmizí?
Výsledky byly úžasné. Bez těchto neuronů měly myši výrazně snížený průtok krve, oslabené pulsace v jejich cévách (proces zvaný vazomotorika) a sníženou celkovou mozkovou aktivitu. Pomalé mozkové vlny spojené s hlubokým spánkem (delta vlny) také oslabily a komunikace mezi levou a pravou hemisférou se stala méně synchronizovanou.
„Tepny, žíly a kapiláry ve vašem mozku pomáhají pohybovat tekutinou tím, že se každých pár sekund neustále roztahují a smršťují, což nazýváme spontánní oscilace,“ vysvětluje biomedicínský inženýr Patrick Drew. “Po zaměření a odstranění podskupiny těchto neuronů jsme pozorovali významné snížení amplitudy těchto oscilací.”
Proč na tom záleží: Propojení zdraví mozku s klíčovými procesy
Studie naznačuje, že neurony typu I nNOS jsou kritické pro několik základních mozkových funkcí:
- Spánek: Delta vlny, které slábnou, když jsou tyto neurony odstraněny, jsou úzce spojeny s hlubokým, regeneračním spánkem.
- Odstranění odpadu: Vazomotorika je životně důležitá pro vyplavení metabolického odpadu z mozku. Porucha vazomotoriky je charakteristickým znakem neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova choroba.
- Synchronizace mozku: Zdravá komunikace mezi hemisférami mozku závisí na aktivitě těchto neuronů.
Vědci dospěli k závěru, že ztráta těchto neuronů může přispět k rozvoji poruch spánku a neurodegenerativních stavů.
Odkaz na stres: Možný environmentální faktor
Neurony nNOS typu I jsou zvláště citlivé na duševní stres. To vyvolává otázku, že chronický stres může vést ke ztrátě těchto buněk, což v průběhu času přispívá k poklesu zdraví mozku.
„Snížený průtok krve je jen jedním z mnoha faktorů, které přispívají ke snížené funkci mozku a neurodegenerativním onemocněním,“ říká Drew. “Ačkoli víme, že stárnutí v tom hraje hlavní roli, ztráta těchto vzácných neuronů v důsledku chronického stresu může být neprozkoumanou příčinou špatného zdraví mozku.”
Co bude dál?
Ačkoli jsou tato zjištění založena na studiích na myších, vědci se domnívají, že lidský mozek může fungovat podobným způsobem. Budoucí studie jsou potřebné k potvrzení tohoto spojení a prozkoumání, zda dysfunkce neuronů nNOS typu I hraje roli v neurologických poruchách.
Tento výzkum zdůrazňuje zásadní význam udržení zdravého průtoku krve a ochrany těchto malých, ale výkonných mozkových buněk před škodlivými účinky chronického stresu.
